DE102019109183A1 - Method for manufacturing a hollow shaft - Google Patents

Method for manufacturing a hollow shaft Download PDF

Info

Publication number
DE102019109183A1
DE102019109183A1 DE102019109183.7A DE102019109183A DE102019109183A1 DE 102019109183 A1 DE102019109183 A1 DE 102019109183A1 DE 102019109183 A DE102019109183 A DE 102019109183A DE 102019109183 A1 DE102019109183 A1 DE 102019109183A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
preform
hollow shaft
tubular
workpiece holder
procedure according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102019109183.7A
Other languages
German (de)
Inventor
Bernd Rudert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Winkelmann Powertrain Components GmbH and Co KG
Original Assignee
Winkelmann Powertrain Components GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Winkelmann Powertrain Components GmbH and Co KG filed Critical Winkelmann Powertrain Components GmbH and Co KG
Priority to DE102019109183.7A priority Critical patent/DE102019109183A1/en
Priority to CN201910436775.6A priority patent/CN111790801A/en
Priority to JP2021558947A priority patent/JP2022527535A/en
Priority to US17/600,238 priority patent/US20220219218A1/en
Priority to EP20717631.4A priority patent/EP3953079A1/en
Priority to PCT/EP2020/059743 priority patent/WO2020207960A1/en
Publication of DE102019109183A1 publication Critical patent/DE102019109183A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/14Spinning
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/14Spinning
    • B21D22/16Spinning over shaping mandrels or formers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D41/00Application of procedures in order to alter the diameter of tube ends
    • B21D41/04Reducing; Closing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21HMAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H1/00Making articles shaped as bodies of revolution
    • B21H1/18Making articles shaped as bodies of revolution cylinders, e.g. rolled transversely cross-rolling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21HMAKING PARTICULAR METAL OBJECTS BY ROLLING, e.g. SCREWS, WHEELS, RINGS, BARRELS, BALLS
    • B21H5/00Making gear wheels, racks, spline shafts or worms
    • B21H5/02Making gear wheels, racks, spline shafts or worms with cylindrical outline, e.g. by means of die rolls
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21JFORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J5/00Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
    • B21J5/06Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor for performing particular operations
    • B21J5/12Forming profiles on internal or external surfaces
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21KMAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00Making machine elements
    • B21K1/06Making machine elements axles or shafts
    • B21K1/063Making machine elements axles or shafts hollow
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21KMAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00Making machine elements
    • B21K1/06Making machine elements axles or shafts
    • B21K1/066Making machine elements axles or shafts splined

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Hohlwelle aus einer rohrförmigen Vorform durch Drückwalzen, wobei beide Enden der Vorform jeweils mit wenigstens einer Umformrolle umgeformt werden, wobei eine rohrförmige Vorform (1) mit beliebigem Querschnitt verwendet und die Vorform (1) während des gesamten Herstellprozesses bis zur fertigen Hohlwelle im mittleren Rohrbereich (1a) on einem Werkstückhalter (2) gehalten wird.The invention relates to a method for producing a hollow shaft from a tubular preform by spinning, whereby both ends of the preform are each formed with at least one forming roller, using a tubular preform (1) with any cross-section and the preform (1) during the entire manufacturing process is held on a workpiece holder (2) up to the finished hollow shaft in the central pipe area (1a).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Hohlwelle aus einer rohrförmigen Vorform durch Drückwalzen, wobei beide Enden der Vorform jeweils mit wenigstens einer Umformrolle umgeformt werden.The invention relates to a method for producing a hollow shaft from a tubular preform by spinning, wherein both ends of the preform are each formed with at least one forming roller.

Ein solches Verfahren ist aus DE 103 37 929 A1 bekannt. Diese Druckschrift beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von einteiligen Hohlkörpern mit profilierten Endbereichen aus einer Vorform mit kreisförmigem Rohrquerschnitt, wobei zunächst in einem ersten Verfahrensschritt die Vorform in ihrem mittleren Bereich abgestreckt wird. Nach Abschluss dieses Abstreckschrittes wird die Vorform in einem anderen Werkstückhalter eingesetzt und anschließend wird in einem zweiten Verfahrensschritt mindestens ein Endbereich abgestreckt und dieser Endbereich in einem dritten Verfahrensschritt ggf. weiterbearbeitet.Such a procedure is over DE 103 37 929 A1 known. This document describes a process for the production of one-piece hollow bodies with profiled end regions from a preform with a circular tube cross-section, the preform being initially stretched in its central region in a first process step. After completion of this ironing step, the preform is inserted into another workpiece holder and then at least one end area is ironed in a second method step and this end area is further processed in a third method step if necessary.

Dieses bekannte Verfahren ist jedoch relativ aufwendig, da es für die Durchführung der verschiedenen Verfahrensschritte notwendig ist, die Vorform bzw. die teilweise bereits umgeformte Vorform nacheinander in unterschiedlichen Werkstückhaltern zu halten, so dass kein kontinuierlicher Umformprozess möglich ist. Außerdem ist beim Wechsel des Werkstückhalters eine aufwendige Justierung erforderlich, um eine exakte Konzentrizität der Vorform mit den Umformrollen zu gewährleisten. Ferner ist das Verfahren auf rohrförmige Vorformen beschränkt, die durch Drückwalzen abgestreckt werden können.This known method is relatively complex, however, since it is necessary to carry out the various process steps to hold the preform or the partially already formed preform one after the other in different workpiece holders, so that a continuous forming process is not possible. In addition, when changing the workpiece holder, a complex adjustment is necessary in order to ensure an exact concentricity of the preform with the forming rollers. Furthermore, the method is limited to tubular preforms which can be ironed by spinning.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein solches Verfahren so weiterzuentwickeln, dass es einen kontinuierlichen Verfahrensablauf ermöglicht und universell einsetzbar ist.The object of the invention is to further develop such a method in such a way that it enables a continuous process sequence and can be used universally.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine rohrförmige Vorform mit beliebigem Querschnitt verwendet und die Vorform während des gesamten Herstellprozesses bis zur fertigen Hohlwelle im mittleren Rohrbereich von einem Werkstückhalter gehalten wird.This object is achieved according to the invention in a method of the type specified in that a tubular preform with any cross section is used and the preform is held by a workpiece holder during the entire manufacturing process up to the finished hollow shaft in the central pipe area.

Das Verfahren ermöglicht es, mit nur einem Werkstückhalter den gesamten Umformprozess durchzuführen, so dass das gesamte Umformverfahren kontinuierlich ablaufen kann. Dabei entfallen auch zusätzliche Justierungen, die bei einem Werkstückhalterwechsel erforderlich wären. Außerdem ist es möglich, rohrförmige Vorformen mit beliebigem Querschnitt, also nicht nur kreisringförmige Vorformen, zu verwenden, so dass sich die so hergestellte Hohlwelle für verschiedene Anwendungszwecke eignet, z.B. für die Aufnahme von Wicklungspaketen bei einem Elektromotor. Während der jeweiligen Umformung wird die Vorform relativ zur wenigstens einen Umformrolle in Drehbewegung versetzt, wozu der Werkstückhalter mit der Vorform und/oder die wenigstens eine Umformrolle angetrieben wird.The method makes it possible to carry out the entire forming process with just one workpiece holder, so that the entire forming process can run continuously. This also eliminates the need for additional adjustments that would be required when changing the workpiece holder. In addition, it is possible to use tubular preforms with any cross section, i.e. not just circular preforms, so that the hollow shaft produced in this way is suitable for various purposes, e.g. for holding winding packages in an electric motor. During the respective deformation, the preform is set in rotary motion relative to the at least one deformation roller, for which purpose the workpiece holder with the preform and / or the at least one deformation roller is driven.

Besonders bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass eine rohrförmige Vorform mit einem polygonalen Querschnitt verwendet wird. Grundsätzlich sind beliebige Polygonalformen möglich. Bei der Umformung bleibt der polygonale Querschnitt im mittleren Rohrbereich, der vom Werkstückhalter gehalten ist, unverändert, während nur die Endbereiche rotationssymmetrisch umgeformt werden.It is particularly preferred that a tubular preform with a polygonal cross section is used. In principle, any polygonal shapes are possible. During the reshaping, the polygonal cross-section in the central tube area, which is held by the workpiece holder, remains unchanged, while only the end areas are reshaped in a rotationally symmetrical manner.

Als Vorform können sowohl gezogene als auch geschweißte Rohre verwendet werden.Both drawn and welded tubes can be used as preforms.

In ganz besonders bevorzugter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die beiden Enden der Vorform wenigstens teilweise gleichzeitig umgeformt werden. Damit wird einerseits die Umformzeit verkürzt, andererseits führt dies zu einer Drehmomentneutralisierung im mittleren Rohrbereich.In a particularly preferred embodiment it is provided that the two ends of the preform are at least partially reshaped at the same time. On the one hand, this shortens the forming time and, on the other hand, results in a torque neutralization in the middle of the tube.

Je nach Anforderungen an die fertige Hohlwelle ist bevorzugt vorgesehen, dass wenigstens ein Ende ein- oder mehrfach abgestuft wird, d.h. es werden axial aneinander angrenzende Bereiche mit unterschiedlichen Durchmessern erzeugt.Depending on the requirements for the finished hollow shaft, it is preferably provided that at least one end is stepped one or more times, i.e. axially adjoining areas with different diameters are generated.

Ferner ist vorteilhaft vorgesehen, dass in wenigstens ein Ende eine Außen- und/ oder Innenprofilierung eingebracht wird.Furthermore, it is advantageously provided that an outer and / or inner profile is introduced into at least one end.

Dabei ist weiterhin vorgesehen, dass vor dem Einbringen der Außen- und/oder Innenprofilierung in das wenigstens eine Ende ein ggf. profilierter Innendorn axial eingeführt wird.It is further provided that before the introduction of the outer and / or inner profiling into the at least one end, a possibly profiled inner mandrel is axially inserted.

Wenn die fertige Hohlwelle an beiden Enden eine Außen- oder Innenprofilierung aufweisen soll, ist entsprechend vorgesehen, dass in beide Enden jeweils ein Innendorn eingeführt wird. Zum Einbringen einer Außenprofilierung wird wenigstens eine entsprechend profilierte Umformrolle und ein nicht profilierter Innendorn und zum Einbringen einer Innenprofilierung wird wenigstens eine nicht profilierte Umformrolle und ein profilierter Innendorn verwendet.If the finished hollow shaft is to have an outer or inner profile at both ends, provision is accordingly made for an inner mandrel to be inserted into each end. At least one correspondingly profiled forming roller and a non-profiled inner mandrel are used to introduce an outer profile, and at least one non-profiled forming roller and a profiled inner mandrel are used to introduce an inner profile.

Es kann ganz besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass die beiden Innendorne stirnseitig kraft- und/oder formschlüssig miteinander verbunden werden. Die stirnseitigen Enden der beiden Innendorne können z.B. eine Stirnverzahnung aufweisen und werden axial gegeneinander gedrückt und dadurch verriegelt, so dass entstehende seitliche Radialkräfte abgefangen werden können.It can very particularly preferably be provided that the two inner mandrels are connected to one another in a force-locking and / or form-locking manner at the end. The front ends of the two inner mandrels can e.g. have a spur toothing and are axially pressed against each other and thereby locked, so that lateral radial forces can be absorbed.

Schließlich ist vorteilhaft vorgesehen, dass die Umformung wenigstens zeitweise unter Wärmebeaufschlagung erfolgt. Die Wärme kann beispielsweise induktiv erzeugt werden und durch diese Wärmeaufbringung kann gleichzeitig eine Härtung des Bauteiles erreicht werden.Finally, it is advantageously provided that the deformation takes place at least temporarily Heat application takes place. The heat can be generated inductively, for example, and hardening of the component can be achieved at the same time through this application of heat.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Diese zeigen in

  • 1 einen Längsschnitt durch eine rohrförmige Vorform,
  • 2 einen Schnitt gemäß der Linie A-A in 1 mit drei verschiedenen Ausführungsformen,
  • 3 eine perspektivische Darstellung der in einem mittleren Rohrbereich von einem Werkstückhalter gehaltenen Vorform während der Umformung,
  • 4 eine Seitenansicht der 3, teilweise im Längsschnitt,
  • 5 einen Längsschnitt durch eine fertige Hohlwelle,
  • 6 ein Detail X in 5,
  • 7 ein Detail Y in 5,
  • 8 einen Längsschnitt durch eine Hohlwelle während der Umformung unter Verwendung zweier geteilter Innendorne,
  • 9 eine Abwandlung der 8 mit zwei in Axialrichtung formschlüssig miteinander verbundenen Innendornen,
  • 10 eine perspektivische Darstellung der beiden Innendorne nach 9,
  • 11 einen Endbereich einer Vorform mit einer eine radiale und axiale Kraft aufbringenden Umformrolle und
  • 12 eine perspektivische Darstellung der 11.
The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. These show in
  • 1 a longitudinal section through a tubular preform,
  • 2 a section along the line AA in 1 with three different designs,
  • 3 a perspective view of the preform held in a central tube area by a workpiece holder during the forming process,
  • 4th a side view of the 3 , partly in longitudinal section,
  • 5 a longitudinal section through a finished hollow shaft,
  • 6th a detail X in 5 ,
  • 7th a detail Y in 5 ,
  • 8th a longitudinal section through a hollow shaft during forming using two split inner mandrels,
  • 9 a modification of the 8th with two inner mandrels positively interconnected in the axial direction,
  • 10 a perspective view of the two inner mandrels 9 ,
  • 11 an end region of a preform with a forming roller which applies a radial and axial force and
  • 12 a perspective view of the 11 .

Eine rohrförmige Vorform ist in 1 allgemein mit 1 bezeichnet. Diese rohrförmige Vorform 1 kann ein gezogenes oder geschweißtes Rohr aus Metall sein. Für die Erfindung wesentlich ist, dass die rohrförmige Vorform einen beliebigen Querschnitt aufweisen kann.A tubular preform is in 1 generally designated 1. This tubular preform 1 can be a drawn or welded tube made of metal. It is essential for the invention that the tubular preform can have any cross section.

In 2 ist beispielhaft angedeutet, dass sie einen kreisförmigen, quadratischen oder dreieckförmigen Querschnitt aufweisen kann. Generell sind in Anpassung an den jeweiligen Einsatzzweck beliebige Querschnittsformen, vorzugsweise polygonale Querschnittsformen möglich.In 2 is indicated by way of example that it can have a circular, square or triangular cross section. In general, any cross-sectional shapes, preferably polygonal cross-sectional shapes, are possible in adaptation to the respective application.

Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der mittlere Rohrbereich 1a der rohrförmigen Vorform 1 nicht umgeformt wird, ist dieser Bereich z.B. ohne weitere Bearbeitung zur Aufnahme von Wicklungspaketen eines Elektromotors od. dgl. geeignet.Since in the method according to the invention, the middle pipe area 1a the tubular preform 1 is not reshaped, this area is suitable, for example, without further processing to accommodate winding stacks of an electric motor or the like.

Um aus der rohrförmigen Vorform 1 durch Drückwalzen eine Hohlwelle herzustellen, ist erfindungswesentlich vorgesehen, dass die rohrförmige Vorform 1 über den gesamten Herstellungsprozess bis zur fertigen Hohlwelle in ihrem mittleren Rohrbereich 1a von einem Werkstückhalter 2 gehalten wird. Dieser geteilte, ringförmige Werkstückhalter 2 weist dementsprechend eine Innenkontur auf, die der Außenkontur der rohrförmigen Vorform 1 entspricht.To get out of the tubular preform 1 To produce a hollow shaft by spinning, it is essential to the invention that the tubular preform 1 over the entire manufacturing process up to the finished hollow shaft in its central tube area 1a from a workpiece holder 2 is held. This split, ring-shaped workpiece holder 2 accordingly has an inner contour that corresponds to the outer contour of the tubular preform 1 corresponds.

Da die Vorform 1 während des gesamten Herstellungsprozesses vom Werkstückhalter 2 in ihrem mittleren Bereich 1a gehalten wird, kann der gesamte Verfahrensablauf kontinuierlich ohne Wechsel in einen anderen Werkstückhalter erfolgen.Because the preform 1 from the workpiece holder during the entire manufacturing process 2 in their middle area 1a is held, the entire process can be carried out continuously without changing to another workpiece holder.

Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass die beiden Enden 1b und 1c der Vorform 1 wenigstens teilweise gleichzeitig mittels allgemein mit 3 bezeichneter Umformrollen umgeformt werden. Dabei ist zur Umformung jedes der beiden Enden 1b, 1c mindestens eine Umformrolle 3 vorgesehen. Beim Ausführungsbeispiel nach den 3 und 4 sind für die Umformung des Endes 1b drei Umformrollen 3 und des Endes 1c eine Umformrolle 3 angedeutet.It is preferably provided that the two ends 1b and 1c the preform 1 be formed at least partially simultaneously by means of forming rollers generally designated 3. Each of the two ends is used for deformation 1b , 1c at least one forming roller 3 intended. In the embodiment according to the 3 and 4th are for reshaping the end 1b three forming rollers 3 and the end 1c a forming roller 3 indicated.

Die Umformrollen 3 sind, bezogen auf die Längsachse 4 der Vorform 1, radial verfahrbar ausgebildet. Je nach gewünschtem Umformvorgang können sie zusätzlich auch in axialer Richtung verfahrbar sein.The forming rollers 3 are based on the longitudinal axis 4th the preform 1 , designed to be radially movable. Depending on the desired forming process, they can also be moved in the axial direction.

Während der Umformung werden die Drückrollen 3 gegenüber dem Werkstückhalter 2 und der rohrförmigen Vorform 1 in Rotationsbewegung versetzt, so dass entweder die Drückrollen 3 oder der Werkstückhalter 2 mit der Vorform 1 angetrieben werden.The spinning rollers are used during the forming process 3 compared to the workpiece holder 2 and the tubular preform 1 set in rotation so that either the pressure rollers 3 or the workpiece holder 2 with the preform 1 are driven.

Durch die in den 3 und 4 dargestellte Umformung werden die beiden Enden 1b und 1c der Vorform 1 rotationssymmetrisch umgeformt, d.h. die beiden Enden 1b und 1c weisen dann keine polygonale Querschnittsform mehr auf, wenn die ursprüngliche Vorform 1 einen polygonalen Querschnitt aufgewiesen hat. Der polygonale Querschnitt bleibt selbstverständlich im unbearbeiteten mittleren Bereich 1a erhalten.Through the in the 3 and 4th The deformation shown is the two ends 1b and 1c the preform 1 deformed rotationally symmetrical, ie the two ends 1b and 1c then no longer have a polygonal cross-sectional shape if the original preform 1 had a polygonal cross-section. The polygonal cross-section naturally remains in the unprocessed central area 1a receive.

Ausgehend von der bereits an beiden Enden 1b und 1c umgeformten rohrförmigen Vorform 1 können die beiden Enden 1b und 1c weiter ohne Wechsel des Werkstückhalters 2 umgeformt werden.Starting from the already at both ends 1b and 1c reshaped tubular preform 1 can both ends 1b and 1c continue without changing the workpiece holder 2 be reshaped.

In 5 ist dargestellt, dass die beiden Enden 1b und 1c in radialer Richtung gesehen jeweils zweifach abgestuft ausgebildet sind. Diese abgestuften Bereiche sind in 5 mit 1b', 1b" bzw. 1c', 1c" bezeichnet. Außerdem ist in die beiden Enden 1b und 1c jeweils eine Profilierung eingebracht, nämlich in das Ende 1b eine Innenprofilierung 5 und auf das Ende 1c eine Außenprofilierung 6. Die Innenprofilierung 5 und die Außenprofilierung 6 können eine Verzahnung, eine Rändelung oder eine andere geometrische Form sein.In 5 is shown that the two ends 1b and 1c viewed in the radial direction are each designed in two stages. This graded areas are in 5 With 1b ' , 1b " or. 1c ' , 1c " designated. Also is in the two ends 1b and 1c each introduced a profile, namely in the end 1b an inner profile 5 and to the end 1c an external profile 6th . The inner profiling 5 and the external profile 6th can be toothing, knurling or another geometric shape.

Zur Erzeugung der Innenprofilierung 5 bzw. der Außenprofilierung 6 werden geeignete Formrollen als Umformrollen sowie Innendorne verwandt.For creating the inner profile 5 or the outer profile 6th Suitable forming rollers are used as forming rollers and internal mandrels.

Ein weiteres mögliches Ausführungsbeispiel ist in 8 dargestellt. Die Vorform 1 ist unverändert in ihrem mittleren Bereich 1a im Werkstückhalter 2 gehalten und in das bereits abgestufte Ende 1b ist ein Innendorn 7 ohne Profilierung axial eingeführt, während in das Ende 1c ein Innendorn 8 mit Außenprofilierung 8a eingeführt ist. Um beim Ausführungsbeispiel nach 8 am Ende 1b der Vorform 1 eine Außenprofilierung 6 einzubringen, ist neben dem Innendorn 7 wenigstens eine Umformrolle 9 mit einer Außenprofilierung 9a vorgesehen. Um andererseits in das Ende 1c der Vorform 1 eine Innenprofilierung 5 einzubringen, ist neben dem Innendorn 8 mit Außenprofilierung 8a wenigstens eine Umformrolle 10 ohne Außenprofilierung vorgesehen, d.h. das Ende 1c wird von der Umformrolle 10 in die Außenprofilierung 8a des Innendornes 8 eingedrückt, so dass die Innenprofilierung 5 entsteht.Another possible embodiment is shown in 8th shown. The preform 1 is unchanged in its central area 1a in the workpiece holder 2 held and in the already graduated end 1b is an inner mandrel 7th axially inserted without profiling while in the end 1c an inner mandrel 8th with external profiling 8a is introduced. To the embodiment after 8th at the end 1b the preform 1 an external profile 6th is to be introduced next to the inner mandrel 7th at least one forming roller 9 with an external profile 9a intended. To the other hand in the end 1c the preform 1 an inner profile 5 is to be introduced next to the inner mandrel 8th with external profiling 8a at least one forming roller 10 provided without external profiling, ie the end 1c is from the forming roller 10 into the outer profile 8a of the inner mandrel 8th pressed in so that the inner profile 5 arises.

Im Unterschied zur Ausführungsform nach 8 werden bei der Ausführungsform nach den 9 und 10 nicht zwei getrennte Innendorne 7 und 8 eingesetzt, sondern die beiden Innendorne 7' und 8' werden stirnseitig und/oder formschlüssig miteinander verbunden. Dazu weisen die beiden Innendorne 7' und 8' jeweils eine komplementäre Stirnverzahnung 7a, 8a auf. Die Innendorne 7' und 8' werden dann während der Umformung in axialer Richtung durch außenseitige Druckbeaufschlagung zusammengedrückt, wodurch bei der Umformung entstehende seitliche Radialkräfte abgefangen werden.In contrast to the embodiment according to 8th are in the embodiment according to 9 and 10 not two separate inner thorns 7th and 8th used, but the two inner mandrels 7 ' and 8th' are connected to one another at the end and / or in a form-fitting manner. The two inner mandrels point to this 7 ' and 8th' each has a complementary spur toothing 7a , 8a on. The inner thorns 7 ' and 8th' are then compressed in the axial direction during the deformation by the application of pressure on the outside, as a result of which lateral radial forces occurring during the deformation are intercepted.

Es ist auch möglich, an wenigstens einem der beiden Enden 1b, 1c der Vorform 1 während der Umformung (in der Umformzone) Metallmaterial nachzuführen, wenn eine axiale Kraft auf das jeweilige Ende 1b bzw. 1c aufgebracht wird. Dieser Umformvorgang ist in den 11 und 12 dargestellt. Dabei wird wenigstens eine Umformrolle 11 verwendet, die einen stufenförmigen, rohrförmigen äußeren Umfangsbereich mit einer umlaufenden Anlagefläche 11a aufweist. Mit dieser Umformrolle 11 wird auf die Vorform 1 eine axiale Kraft Faxial und eine radiale Kraft Fradial aufgebracht. Diese Materialnachführung kann auch mehrfach, z.B. vor der eigentlichen Umformung der Enden 1b, 1c und danach, durchgeführt werden.It is also possible to use at least one of the two ends 1b , 1c the preform 1 to replenish metal material during the forming process (in the forming zone) when an axial force acts on the respective end 1b or. 1c is applied. This forming process is in the 11 and 12 shown. At least one forming roller is used 11 used, which has a step-shaped, tubular outer peripheral region with a circumferential contact surface 11a having. With this forming roller 11 is on the preform 1 an axial force F axial and a radial force F radial upset. This material tracking can also be repeated several times, for example before the actual deformation of the ends 1b , 1c and afterwards.

Der gesamte Herstellungsprozess kann allein durch Kaltumformung erfolgen. Ganz oder zeitweise kann aber auch die Umformung unter Wärmebeaufschlagung stattfinden, z.B. durch induktive Wärmeerzeugung. Dadurch kann gleichzeitig eine Härtung der Vorform 1 erfolgen.The entire manufacturing process can be done by cold forming alone. However, the deformation can also take place wholly or temporarily with the application of heat, for example by inductive heat generation. This can harden the preform at the same time 1 respectively.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Rohrförmige VorformTubular preform
1a1a
Mittlerer RohrbereichMiddle pipe area
1b, 1c1b, 1c
Endenend up
1b', 1c'1b ', 1c'
Abgestufter BereichGraduated area
1b", 1c"1b ", 1c"
Abgestufter BereichGraduated area
22
WerkstückhalterWorkpiece holder
33
UmformrollenForming rollers
44th
LängsachseLongitudinal axis
55
InnenprofilierungInternal profiling
66th
AußenprofilierungExternal profiling
7,7'7.7 '
InnendornInner mandrel
8,8'8.8 '
InnendornInner mandrel
8a8a
AußenprofilierungExternal profiling
8b8b
StirnverzahnungSpur gear
99
UmformrolleForming roller
9a9a
AußenprofilierungExternal profiling
9b9b
StirnverzahnungSpur gear
1010
UmformrolleForming roller
1111
Umformrolle Forming roller
Faxial F axial
axiale Kraftaxial force
Fradial F radial
radiale Kraftradial force

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 10337929 A1 [0002]DE 10337929 A1 [0002]

Claims (10)

Verfahren zur Herstellung einer Hohlwelle aus einer rohrförmigen Vorform durch Drückwalzen, wobei beide Enden der Vorform jeweils mit wenigstens einer Umformrolle umgeformt werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine rohrförmige Vorform (1) mit beliebigem Querschnitt verwendet und die Vorform (1) während des gesamten Herstellprozesses bis zur fertigen Hohlwelle im mittleren Rohrbereich (1a) von einem Werkstückhalter (2) gehalten wird.Method for producing a hollow shaft from a tubular preform by spinning, wherein both ends of the preform are each formed with at least one forming roller, characterized in that a tubular preform (1) with any cross-section is used and the preform (1) is used during the entire manufacturing process up to is held by a workpiece holder (2) to the finished hollow shaft in the middle pipe area (1a). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine rohrförmige Vorform (1) mit einem polygonalen Querschnitt verwendet wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that a tubular preform (1) with a polygonal cross-section is used. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine gezogene oder geschweißte Vorform (1) verwendet wird.Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that a drawn or welded preform (1) is used. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Enden (1b,1c) der Vorform (1) wenigstens teilweise gleichzeitig umgeformt werden.Method according to one or more of the Claims 1 to 3 , characterized in that the two ends (1b, 1c) of the preform (1) are at least partially reshaped at the same time. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Ende (1b,1c) ein- oder mehrfach abgestuft wird.Method according to one or more of the Claims 1 to 4th , characterized in that at least one end (1b, 1c) is stepped one or more times. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens ein Ende (1b,1c) eine Außen- und/oder Innenprofilierung (5,6) eingebracht wird.Method according to one or more of the Claims 1 to 5 , characterized in that an outer and / or inner profile (5, 6) is introduced into at least one end (1b, 1c). Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Einbringen der Außen- und/oder Innenprofilierung (5,6) in das wenigstens ein Ende (1b,1c) ein ggf. profilierter Innendorn (7,7',8,8') axial eingeführt wird.Procedure according to Claim 6 , characterized in that an optionally profiled inner mandrel (7,7 ', 8,8') is axially inserted into the at least one end (1b, 1c) before the outer and / or inner profiling (5, 6) is introduced. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in beide Enden (1b,1c) jeweils ein Innendorn (7,7',8,8') eingeführt wird.Procedure according to Claim 7 , characterized in that an inner mandrel (7,7 ', 8,8') is inserted into both ends (1b, 1c). Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Innendorne stirnseitig kraft- und/oder formschlüssig miteinander verbunden werden.Procedure according to Claim 8 , characterized in that the two inner mandrels are connected to one another at the end with a force fit and / or a form fit. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Umformung wenigstens zeitweise unter Wärmebeaufschlagung erfolgt.Method according to one or more of the Claims 1 to 9 , characterized in that the deformation takes place at least temporarily with the application of heat.
DE102019109183.7A 2019-04-08 2019-04-08 Method for manufacturing a hollow shaft Pending DE102019109183A1 (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019109183.7A DE102019109183A1 (en) 2019-04-08 2019-04-08 Method for manufacturing a hollow shaft
CN201910436775.6A CN111790801A (en) 2019-04-08 2019-05-24 Method for producing a hollow shaft and molding device
JP2021558947A JP2022527535A (en) 2019-04-08 2020-04-06 Methods for manufacturing hollow shafts
US17/600,238 US20220219218A1 (en) 2019-04-08 2020-04-06 Method for producing a hollow shaft
EP20717631.4A EP3953079A1 (en) 2019-04-08 2020-04-06 Method for producing a hollow shaft
PCT/EP2020/059743 WO2020207960A1 (en) 2019-04-08 2020-04-06 Method for producing a hollow shaft

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019109183.7A DE102019109183A1 (en) 2019-04-08 2019-04-08 Method for manufacturing a hollow shaft

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019109183A1 true DE102019109183A1 (en) 2020-10-08

Family

ID=70224377

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019109183.7A Pending DE102019109183A1 (en) 2019-04-08 2019-04-08 Method for manufacturing a hollow shaft

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20220219218A1 (en)
EP (1) EP3953079A1 (en)
JP (1) JP2022527535A (en)
CN (1) CN111790801A (en)
DE (1) DE102019109183A1 (en)
WO (1) WO2020207960A1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021103704B3 (en) 2021-02-17 2022-05-19 GFU - Maschinenbau GmbH Gesellschaft für Umformung und Maschinenbau Method for producing a one-piece hollow shaft from a tubular metal workpiece, hollow shaft and device produced therewith and their use
DE102021105744A1 (en) 2021-03-10 2022-09-15 Winkelmann Powertrain Components GmbH & Co. KG. hollow rotor shaft
DE102021106672A1 (en) 2021-03-18 2022-09-22 Winkelmann Powertrain Components GmbH & Co. KG. Method for manufacturing a hollow shaft
DE102021127200B3 (en) 2021-10-20 2022-12-08 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Method and flow-forming machine for producing a flow-formed hollow shaft
EP4191840A1 (en) * 2021-11-30 2023-06-07 ETA Green Power Limited Motor rotor and methods of manufacture

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10337929A1 (en) * 2003-08-14 2005-03-17 Willy Voit Gmbh & Co. Process for the preparation of one-piece hollow bodies with profiled end regions, hollow bodies and use of the hollow bodies

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2551156A1 (en) * 1975-11-14 1977-05-26 Hermanns Gebr Kremo Werke System for production of circular hollow bodies - with internal grooving etc, has cup of material pressure cold rolled onto preshaped mandrel
SE435906B (en) * 1981-02-03 1984-10-29 Ffv Affersverket DORN FOR COLD FORMING OF INTERIOR PROFILED PIPES OR SHELTS
JPH0811261B2 (en) * 1993-03-09 1996-02-07 橋田技研工業株式会社 Method and apparatus for bottoming a bottle-shaped metal container
DE19532953A1 (en) * 1995-09-07 1997-03-13 Dynamit Nobel Ag Manufacturing procedure for pressure rolled pipes
JP3455892B2 (en) * 1996-04-19 2003-10-14 株式会社久保田鉄工所 Method of manufacturing stepped rotating body
JP2957176B1 (en) * 1998-09-24 1999-10-04 株式会社三五 Manufacturing method of double structure container
US6233993B1 (en) * 1999-05-10 2001-05-22 Sango Co., Ltd. Method and apparatus for forming a processed portion of a workpiece
JP2002035880A (en) * 2000-07-18 2002-02-05 Uk:Kk Manufacturing method of hollow parts
JP2002239657A (en) * 2001-02-09 2002-08-27 Sango Co Ltd Spinning method for tube
JP2003074336A (en) * 2001-09-03 2003-03-12 Aisin Takaoka Ltd Exhaust emission control device and method of manufacturing the control device
JP2004337945A (en) * 2003-05-16 2004-12-02 Futaba Industrial Co Ltd Tubular body forming method
DE102006039656B4 (en) * 2006-08-24 2008-12-18 Leifeld Metal Spinning Gmbh Device and method for producing a hollow body from a ronde-shaped workpiece
ATE458564T1 (en) * 2008-05-26 2010-03-15 Repkon Machine And Tool Indust METHOD FOR PRODUCING WORKPIECES AND PRESSURE ROLLING MACHINE THEREFOR

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10337929A1 (en) * 2003-08-14 2005-03-17 Willy Voit Gmbh & Co. Process for the preparation of one-piece hollow bodies with profiled end regions, hollow bodies and use of the hollow bodies

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021103704B3 (en) 2021-02-17 2022-05-19 GFU - Maschinenbau GmbH Gesellschaft für Umformung und Maschinenbau Method for producing a one-piece hollow shaft from a tubular metal workpiece, hollow shaft and device produced therewith and their use
EP4070894A3 (en) * 2021-02-17 2023-02-22 GFU - Maschinenbau GmbH Gesellschaft für Umformung und Maschinenbau Method for manufacturing a one-piece hollow shaft from a metal tubular workpiece, hollow shaft produced using the method and device and use thereof
DE102021105744A1 (en) 2021-03-10 2022-09-15 Winkelmann Powertrain Components GmbH & Co. KG. hollow rotor shaft
DE102021106672A1 (en) 2021-03-18 2022-09-22 Winkelmann Powertrain Components GmbH & Co. KG. Method for manufacturing a hollow shaft
WO2022194980A1 (en) 2021-03-18 2022-09-22 Winkelmann Powertrain Components Gmbh & Co. Kg Method for producing a hollow shaft
DE102021127200B3 (en) 2021-10-20 2022-12-08 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Method and flow-forming machine for producing a flow-formed hollow shaft
EP4191840A1 (en) * 2021-11-30 2023-06-07 ETA Green Power Limited Motor rotor and methods of manufacture

Also Published As

Publication number Publication date
CN111790801A (en) 2020-10-20
EP3953079A1 (en) 2022-02-16
JP2022527535A (en) 2022-06-02
US20220219218A1 (en) 2022-07-14
WO2020207960A1 (en) 2020-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102019109183A1 (en) Method for manufacturing a hollow shaft
DE1804673C3 (en) Method for producing a hollow motor vehicle axle
DE102016209119B4 (en) Spindle nut, screw drive and method for manufacturing a spindle nut
DE3336581A1 (en) MULTIPLE V-BELT DISC AND METHOD FOR THEIR PRODUCTION
DE102008027807A1 (en) Method for producing steel pipes
DE102019128030B3 (en) Process for the production of a screw foundation for fastening elements in the ground
DE10120392B4 (en) Process for producing rotationally symmetrical components
DE102013226929A1 (en) Method and device for producing a hollow shaft by radial forming and hollow shaft produced therewith
DE102005028828B3 (en) Method and device for producing metal rings
EP1356891A1 (en) Method of manufacturing sliding sleeves for gear boxes
DE102005007997B3 (en) Construction unit manufacturing method, involves producing blank mold, which is then reformed into required form of construction unit by reforming tool in one of two reforming processes
EP2205371B1 (en) Method for producing pipe-in-pipe systems
EP1551577B1 (en) Method and device for the production of a pneumatic tyre rim
DE19620812B4 (en) Method for producing a rotationally symmetrical body
EP1000677B1 (en) Method for forming a workpiece by application of a high internal pressure
DE4032424C2 (en) Method and device for producing folded pipes
DE3506220A1 (en) METHOD FOR PRODUCING PIPES WITH THICK-WALLED ENDS BY COLD FORMING A TUBULAR BLANK
DE102018120314A1 (en) Steering shaft for a vehicle and a method for producing the like.
EP3221068B1 (en) Method for manufacturing a rotationally symmetrical shaped article
DE3019592A1 (en) UPRIGHT SHRINKING DEVICE
EP0997210B1 (en) Method of manufacturing of disc-shaped objects with hub and pressure roll for realising this method
DE102016107240A1 (en) Method for producing a sliding sleeve for a manual transmission synchronous assembly and produced by the method sliding sleeve
DE19636567C2 (en) Process for the pressure rolling of a gear part with an internal toothing
DE19536817A1 (en) Profile rolling tool for cold rolling of workpiece
DE102018110119B3 (en) Process and apparatus for producing an end product from an intermediate by means of forming

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed